科学实践观念在教学中的养成路径分析

夏晓梅 费志明

摘要：树立科学实践观念，一方面可以敦促学生更有效地开展学习实践活动，另一方面也可以为学生树立正确的科学价值取向奠定基础。初中科学教学中培养学生的实践观念，要求教师能够在尊重学生们主体地位的情况下，基于初中学生的学习特点以及生活实际，创建符合学生心理诉求的科学实践活动，引导学生们主动地探究，科学实验，观察生活中的科学现象。本文从活动创设新颖化，活动呈现生活化和实践观念模型化三个方面阐述了科学实践观念在初中科学教学中的养成路径。

关键词：科学实践观念;初中科学教学;养成路径

实践观念是以人的目的、要求、意志、计划方案、模拟图等形式出现，以改造外部对象或创造外部新客体为直接目的，是直接支配人的实践活动的观念。例如，“三思而后行”中，“三思”是实践活动前在人的大脑中构建的实践观念。“后行”是指按照构建好的实践观念来从事各种实踐活动。教学中我们往往要考虑实践活动的路径、程序以及遵循的方法等，引导学生在实践活动中深刻认识科学本质、发展规律。这是认识过程中“从实践到认识”的阶段，属于理论观念。而教学更应注重“从认识到实践”的认识阶段。引导学生将理论观念转化为实践观念，一方面可以敦促学生更有效地开展学习实践活动，另一方面也可以为学生树立正确的科学价值取向奠定可靠的基础。可见培养学生的科学实践观有着重要的意义。因此，要求教师能够创设新颖的课余活动体验，拓展科学课堂的生活化延伸，培养学生们的实践意识，以此来促进其综合素质的全面发展。

一、当前初中科学教学中实践观念培养存在的问题

首先，对培养科学实践观念重要性认识不足。在科学教学实践中，部分教师忽视了对学生科学实践观念的培养，在教学当中仅注重理论的讲述，甚至按照照本宣科的原则，将书本的知识原模原样地灌输给学生，不仅案例缺乏生活性，而且各种各样实践活动的创设比例也不高，在很大程度上降低了学生们对科学知识的向往，探究实践性不足的同时也影响了学生实践意识的发展。

其次，实践活动模式单一、陈旧。部分科学教师虽然已经认识到培养学生科学意识、强化其实践探究能力的重要性，也深度挖掘了一些与学生生活实际息息相关并能够激发他们兴趣的科学活动。但是在实践当中，活动的创设或者教学模式的应用存在落后且陈旧的问题。如教师所选择的探究活动难度大，项目设计形式匮乏，在一定程度上无法真正激发学生们的主动性和创造性，导致学生难以进行主动的探究和学习。

二、科学实践观念在初中科学教学中的养成路径

1.活动创设新颖化

实践活动的创设应具备创新性。科学实践观念的培养，在一定程度上要求教师能够基于学生们感兴趣的科学话题来进行创新布局和谋划，使学生们可以从探究活动和集体思考当中获得科学灵感，对生活中的科学现象能够加以更明确的说明和解决，从而强化其实践技能。

如浮力教学中，学生对于沉浮条件的应用理解是教学的一个难点。基于学生的认知特点，创设新颖的实践活动，能激发其探究欲望，进一步巩固学生对物体沉浮原理的理解。在教学中可创设有趣的浮沉实验，让学生体验到浮与沉的奇妙，进而引导其利用所学浮沉知识解释现象。可利用一个塑料水瓶，一根透明塑料吸管和一个发夹制作浮沉子。将一小段吸管对折后用发夹固定，放入灌满水的塑料瓶子中，使吸管尽量保持竖直状态。

调试后学生就可自己控制浮沉子在水中的浮与沉。实验材料简单易得。实验现象直观清晰。学生清楚地观察到吸管内水位的升降，进而从“改变排开水的体积改变浮力”和 “改变物重实现沉浮”两个角度对沉浮原理进行分析与推理。

角度1：浮沉子浸没在水中时，排开水的体积为吸管、发夹和密封在吸管内空气排开水的体积之和。当挤压塑料瓶时，能看到吸管内水位上升。吸管内空气被压缩，浮沉子排开水的总体积减小，使受到的浮力变小。当满足浮力大小小于重力大小（不变）时，会下沉。

角度2：可将浮沉子及其内部的水看成整体，类似于“潜水艇”。当挤压塑料瓶时，吸管内水量变大，重力变大。当浮沉子满足其重力大小大于浮力大小（浸没时不变），会下沉。创新性浮沉实验的设置，是浮力知识的拓展延伸，促使学生尝试用所学知识来解释自然现象。

只有具备兴趣才能让学生们主动地进行科学探究并强化科学观念。教师要为学生们创设新颖、活跃的课堂氛围，并使其在浓厚的兴趣引导之下保持思维的活跃度。同时，教师也应该给予学生充分的课堂自主性，使其能够对所观察到的科学现象、科学知识和科学问题提出自己的观点和见解。

2.活动呈现生活化

提升科学课堂的生活化程度，能有效激发学生的实践意识。这就要求教师针对学生们的生活实践来创设多种多样化的、具有生活化的课堂内容或科学实验，以便于学生能够将理论和生活联系在一起，更有效地应用到实践能力升级的过程当中，为科学知识和生活之间架起一座桥梁，将生活中的感性认知上升为学习过程中的理性认识，以此来培养学生学以致用的实践观念。

如学习“大气压”时，不应局限于教材所给定的几个实例。教师更应联系学生生活实际，创设生活化的实践体验。笔者的大部分学生来自农村，很多学生都有使用手动抽水器的经历，但却熟视无睹。结合大气压教学，笔者首先引导学生思考“为什么井水能通过手动抽水器自下而上源源不断地流出？”，鼓励学生仔细观察抽水器出水规律，进而推测其工作原理。有的学生甚至描绘出手动抽水器的纵切面结构图，为科学知识的理性推理搭建了思维支架。

由结构图可见，抽水器的主体是一个横截面为圆的火塞缸（活塞上下移动区域），活塞中间有过水孔并能上下移动。火塞缸上端为储水区域，下端有止水阀，连接塑料水管伸向井水深处。寻找活塞移动与出水的规律，会发现随着活塞上下移动，止回阀进水孔和活塞过水孔上的阀盖会规律性地开合。储水区域达到一定水位时，在活塞的推动作用下，储水区的水从出水口流出。

抽水器是大气压在生活生产实际中的应用。用大气压解释生活实例时，不应仅仅停留在“由于大气压作用”这样笼统的结论表述上，而应注重引导学生理性推理。让学生们能够凭借实践经验来具体地落实大气压作用的学习，从而促进科学实践观念培养的生活化。

3.实践观念模型化

人在实践活动之前，能够构建实践活动的观念模型。马克思曾经指出蜜蜂建筑蜂房的本领，使人间的许多建筑师感到惭愧。但是最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前已经在自己的头脑中把它建成了。人在头脑中构建的蜂房，其实就是实践活动的观念模型。没有这种观念模型，任何实践活动都只能是盲目，甚至无效。因此在教学实践中，更应注重观念模型的构建。

中考试题1：如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。当吸盘与玻璃的总接触面积为2×10-2m2，吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×104Pa，（g取10N/kg）下列结论正确的是（C）

A.吸盘内的气压等于外界大气压

B.吸盘对玻璃的压力为20N

C.玻璃对吸盘的支持力为300N

D.若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将持续变大

中考试题2（节选）：小明用2mL的注射器、量程为0～10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。已知注射器中的活塞刚被拉动时，弹簧测力计的示数为5.2牛。用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为4厘米。根据已知条件计算出大气压强值。

解决试题1的关键是分清受力物体与施力物体。由大气压大小和吸盘与玻璃的总接触面积可知，此情景中，吸盘内还有剩余空气。对吸盘受力分析，其在水平方向上受到3个力的作用。玻璃对吸盘的支持力（F支）与吸盘对玻璃的压力（F压）为一对相互作用力。利用试题中的已知条件就能求解出这两力的大小。在此分析基礎上，我们可将此问题特殊化，假设吸盘中的空气被全部抽出，则此时吸盘受到的大气压力（F外）和玻璃对吸盘的支持力（F支）将相等。进而与试题2中的问题情景相类比，归纳出水平方向上受力平衡的一般模型。

以上两个问题均涉及大气压知识。前者同样也是大气压在生活生产实际中的应用，后者是粗略测量大气压的值。解决这两个问题都需要学生利用二力平衡的原理进行受力分析，构建物体受力模型。

受力分析前，可先让学生拉吸在竖直瓷砖上的吸盘和拉动一段封住的注射器，感受大气压力的切实存在。再比较出两者的相似点与不同点，从而概括出互通的一种受力模型，这就是观念模型的建构过程。学生一旦在大脑中形成了这种观念模型，将有助于指导其完成与大气压相关的实践活动。

实践是认知的起点，是思考的切入点。科学课堂不仅要创设各种活动体验，实现“从实践到认识”的认识阶段，更要培养学生的科学实践观念，让学生有意识地进行“从认识到实践”的认知阶段。学习是一个呈现螺旋式上升的进阶过程。教学应注重理论与实践的结合，实现理论知识的实践化与应用化。这对发展学生的综合素质与能力大有裨益。

参考文献：

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[2]徐继存.实践教学的理性[J].山东师范大学学报（社会科学版）2020（03）.

[3]吴兴海.初中科学教学中促进学生科学观念养成的策略[J].科学咨询（科技·管理）2018（05）.

1.海宁市行知初级中学 浙江 海宁 314415

2.海宁市教育局教研室 浙江 海宁 314400